#medium
Задача: 250. Count Univalue Subtrees

Дан корень бинарного дерева, верните количество поддеревьев с одинаковыми значениями.

Поддерево с одинаковыми значениями означает, что все узлы поддерева имеют одно и то же значение.

Пример:

Input: root = [5,1,5,5,5,null,5]
Output: 4

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Создайте целочисленную переменную count для подсчета количества поддеревьев с одинаковыми значениями. Инициализируйте её значением 0.

2️⃣Выполните обход в глубину (DFS) для данного бинарного дерева. Выполните dfs(root), где dfs — это рекурсивный метод, который принимает узел TreeNode в качестве параметра, от которого начинается обход. Метод возвращает логическое значение, указывающее, является ли поддерево, укоренённое в этом узле, поддеревом с одинаковыми значениями. Выполните следующие действия в этом методе:
Если узел равен null, верните true.
Рекурсивно проверьте, образует ли левый потомок поддерево с одинаковыми значениями. Выполните isLeftUniValue = dfs(node.left).
Рекурсивно проверьте, образует ли правый потомок поддерево с одинаковыми значениями. Выполните isRightUniValue = dfs(node.right).
Если оба потомка образуют поддеревья с одинаковыми значениями, т.е. isLeftUniValue && isRightUniValue равно true, сравните значения потомков узла со значением самого узла. Если левый потомок существует и node.left.val != node.val, верните false, так как значения не совпадают и мы не имеем поддерева с одинаковыми значениями. Аналогично, если правый потомок существует и node.right.val != node.val, верните false. В противном случае, увеличьте count на 1 и верните true.
В противном случае, одно или оба поддерева потомков не образуют поддеревья с одинаковыми значениями, поэтому дерево, укоренённое в node, также не может быть таким поддеревом. Верните false.

3️⃣Верните count.

😎 Решение:

class TreeNode:
    def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
        self.val = val
        self.left = left
        self.right = right

class Solution:
    def __init__(self):
        self.count = 0

    def dfs(self, node):
        if not node:
            return True
        
        isLeftUniValue = self.dfs(node.left)
        isRightUniValue = self.dfs(node.right)
        
        if isLeftUniValue and isRightUniValue:
            if node.left and node.left.val != node.val:
                return False
            if node.right and node.right.val != node.val:
                return False
            self.count += 1
            return True
        return False

    def countUnivalSubtrees(self, root):
        self.dfs(root)
        return self.count

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#medium
Задача: 251. Flatten 2D Vector

Разработайте итератор для разворачивания двумерного вектора. Он должен поддерживать операции next и hasNext.

Реализуйте класс Vector2D:

Vector2D(int[][] vec) инициализирует объект двумерным вектором vec.
next() возвращает следующий элемент из двумерного вектора и перемещает указатель на один шаг вперед. Вы можете предположить, что все вызовы next допустимы.
hasNext() возвращает true, если в векторе еще остались элементы, и false в противном случае.

Пример:

Input
["Vector2D", "next", "next", "next", "hasNext", "hasNext", "next", "hasNext"]
[[[[1, 2], [3], [4]]], [], [], [], [], [], [], []]
Output
[null, 1, 2, 3, true, true, 4, false]

Explanation
Vector2D vector2D = new Vector2D([[1, 2], [3], [4]]);
vector2D.next();    // return 1
vector2D.next();    // return 2
vector2D.next();    // return 3
vector2D.hasNext(); // return True
vector2D.hasNext(); // return True
vector2D.next();    // return 4
vector2D.hasNext(); // return False

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Инициализация: Установите указатель position так, чтобы он указывал на следующий элемент массива, который должен быть возвращен методом next(). Это обеспечивает, что position всегда готов к получению следующего действительного элемента.

2️⃣Проверка доступности: Реализуйте метод hasNext(), который просто проверяет, находится ли индекс position в пределах допустимых индексов массива nums. Этот метод вернет true, если position указывает на действительный индекс, и false в противном случае.

3️⃣Получение следующего элемента: Метод next() возвращает элемент в текущей позиции position и продвигает указатель position на следующий индекс. Эта операция обеспечивает, что после вызова next(), position обновляется и указывает на следующий элемент, готовый к следующему вызову next().

😎 Решение:

class Vector2D:
    def __init__(self, v):
        self.nums = [num for inner_list in v for num in inner_list]
        self.position = -1

    def next(self):
        self.position += 1
        return self.nums[self.position]

    def hasNext(self):
        return self.position + 1 < len(self.nums)

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#easy
Задача: 268. Missing Number

Дан массив nums, содержащий n различных чисел в диапазоне [0, n]. Верните единственное число в этом диапазоне, которого нет в массиве.

Пример:

Input: nums = [3,0,1]
Output: 2
Explanation: n = 3 since there are 3 numbers, so all numbers are in the range [0,3]. 2 is the missing number in the range since it does not appear in nums.

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Сначала отсортируйте массив nums.

2️⃣Проверьте особые случаи: убедитесь, что число 0 находится в начале массива, а число n — в конце.

3️⃣Пройдитесь по отсортированному массиву и для каждого индекса проверьте, что число на этом индексе соответствует ожидаемому (предыдущее число плюс один). Как только вы обнаружите несоответствие, верните ожидаемое число.

😎 Решение:

class Solution:
    def missingNumber(self, nums):
        nums.sort()
        if nums[-1] != len(nums):
            return len(nums)
        elif nums[0] != 0:
            return 0
        for i in range(1, len(nums)):
            expected_num = nums[i - 1] + 1
            if nums[i] != expected_num:
                return expected_num
        return -1

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#hard
Задача: 269. Alien Dictionary

Есть новый инопланетный язык, который использует английский алфавит. Однако порядок букв в нем неизвестен.

Вам дан список строк words из словаря инопланетного языка. Утверждается, что строки в words отсортированы лексикографически по правилам этого нового языка.

Если это утверждение неверно и данное расположение строк в words не может соответствовать никакому порядку букв, верните "".

В противном случае верните строку из уникальных букв нового инопланетного языка, отсортированных в лексикографическом порядке по правилам нового языка. Если существует несколько решений, верните любое из них.

Пример:

Input: words = ["wrt","wrf","er","ett","rftt"]
Output: "wertf"

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Извлечение отношений порядка и создание списков смежности:
Извлечь отношения порядка между буквами из слов.
Вставить их в список смежности, обрабатывая случаи, когда одно слово является префиксом другого.

2️⃣Подсчет числа входящих ребер:
Подсчитать количество входящих ребер (in-degree) для каждой буквы.
Построить исходящий список смежности и одновременно считать входящие ребра для каждой буквы.

3️⃣Обход в ширину (BFS):
Инициализировать очередь буквами с нулевым in-degree.
Выполнять BFS, добавляя буквы в результат, когда их in-degree становится нулевым.
Продолжать до тех пор, пока очередь не станет пустой.
Проверить наличие циклов и вернуть результат.

😎 Решение:

from collections import defaultdict, Counter, deque

def alienOrder(self, words: List[str]) -> str:
    adj_list = defaultdict(set)
    in_degree = Counter({c: 0 for word in words for c in word})
            
    for first_word, second_word in zip(words, words[1:]):
        for c, d in zip(first_word, second_word):
            if c != d:
                if d not in adj_list[c]:
                    adj_list[c].add(d)
                    in_degree[d] += 1
                break
        else:
            if len(second_word) < len(first_word):
                return ""
    
    output = []
    queue = deque([c for c in in_degree if in_degree[c] == 0])
    while queue:
        c = queue.popleft()
        output.append(c)
        for d in adj_list[c]:
            in_degree[d] -= 1
            if in_degree[d] == 0:
                queue.append(d)
                
    if len(output) < len(in_degree):
        return ""
    
    return "".join(output)

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#easy
Задача: 270. Closest Binary Search Tree Value

Дано корень бинарного дерева поиска и целевое значение. Верните значение в дереве, которое ближе всего к целевому. Если существует несколько ответов, выведите наименьшее.

Пример:

Input: root = [4,2,5,1,3], target = 3.714286
Output: 4

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Построить массив с помощью inorder обхода:
Выполнить inorder обход дерева и собрать элементы в отсортированный массив.

2️⃣Найти ближайший элемент:
Пройти по массиву и определить элемент, наиболее близкий к целевому значению.

3️⃣Выбрать наименьший из ближайших элементов:
Если несколько элементов одинаково близки к целевому значению, выбрать наименьший из них.

😎 Решение:

class Solution:
    def closestValue(self, root: TreeNode, target: float) -> int:
        closest = root.val
        while root:
            closest = min(root.val, closest, key=lambda x: (abs(target - x), x))
            root = root.left if target < root.val else root.right
        return closest

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#hard
Задача: 272. Closest Binary Search Tree Value II

Дано корень бинарного дерева поиска, целевое значение и целое число k. Верните k значений в дереве, которые ближе всего к целевому значению. Вы можете вернуть ответ в любом порядке.

Гарантируется, что в дереве есть только один уникальный набор из k значений, которые ближе всего к целевому значению.

Пример:

Input: root = [4,2,5,1,3], target = 3.714286, k = 2
Output: [4,3]

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Выполнить обход дерева в глубину (DFS) и собрать все значения в массив:
Пройти по дереву в глубину, добавляя каждое значение узла в массив.

2️⃣Отсортировать массив по расстоянию от целевого значения:
Использовать пользовательский компаратор, чтобы отсортировать массив по абсолютному значению разности между элементом массива и целевым значением.

3️⃣Вернуть первые k значений из отсортированного массива:
Извлечь первые k элементов из отсортированного массива и вернуть их.

😎 Решение:

class Solution:
    def closestKValues(self, root: TreeNode, target: float, k: int) -> List[int]:
        arr = []
        self.dfs(root, arr)
        arr.sort(key=lambda x: abs(x - target))
        return arr[:k]
    
    def dfs(self, node: TreeNode, arr: List[int]):
        if not node:
            return
        arr.append(node.val)
        self.dfs(node.left, arr)
        self.dfs(node.right, arr)

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#hard
Задача: 214. Shortest Palindrome

Дана строка s. Вы можете преобразовать s в палиндром, добавив символы в начало строки.

Верните самый короткий палиндром, который можно получить, выполняя это преобразование.

Пример:

Input: s = "aacecaaa"
Output: "aaacecaaa"

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Создайте обратную строку от исходной строки s, назовем ее rev. Она будет использована для сравнения, чтобы найти наибольший палиндромный сегмент с начала строки.

2️⃣ Итеративно перемещайтесь по переменной i от 0 до size(s) - 1:
Если s[0:n−i] == rev[i:] (т.е. подстрока s от 0 до n−i равна подстроке rev от i до конца строки). Это по сути означает, что подстрока от 0 до n−i является палиндромом, так как rev является обратной строкой s.

3️⃣ Так как мы находим сначала большие палиндромы, можем вернуть обратную строку от наибольшего палиндрома + s, как только найдем его.

😎 Решение:

class Solution:
    def shortestPalindrome(self, s: str) -> str:
        n = len(s)
        rev = s[::-1]
        for i in range(n):
            if s[: n - i] == rev[i:]:
                return rev[:i] + s
        return ""

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#hard
Задача: 273. Integer to English Words

Преобразуйте неотрицательное целое число num в его словесное представление на английском языке.

Пример:

Input: num = 123
Output: "One Hundred Twenty Three"

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Обработка чисел до 20 и кратных 10 до 90:
Создать массивы или словари для чисел от 1 до 19 и для кратных 10 от 20 до 90.
Если число попадает в эти диапазоны, сразу вернуть соответствующее словесное представление.

2️⃣Обработка сотен, тысяч, миллионов и миллиардов:
Разделить число на группы по три цифры (единицы, тысячи, миллионы, миллиарды).
Для каждой группы сформировать словесное представление с использованием рекурсивной функции для чисел от 1 до 999.

3️⃣Формирование окончательного результата:
Собрать словесное представление всех групп, добавив соответствующие суффиксы (тысячи, миллионы, миллиарды).
Соединить все части в одну строку, удалив лишние пробелы.

😎 Решение:

class Solution:
    def numberToWords(self, num: int) -> str:
        if num == 0:
            return "Zero"
        
        def helper(n):
            if n == 0:
                return ""
            elif n < 20:
                return below_twenty[n] + " "
            elif n < 100:
                return tens[n // 10] + " " + helper(n % 10)
            else:
                return below_twenty[n // 100] + " Hundred " + helper(n % 100)
        
        below_twenty = ["", "One", "Two", "Three", "Four", "Five", "Six", "Seven", "Eight", "Nine", "Ten", "Eleven", "Twelve", "Thirteen", "Fourteen", "Fifteen", "Sixteen", "Seventeen", "Eighteen", "Nineteen"]
        tens = ["", "Ten", "Twenty", "Thirty", "Forty", "Fifty", "Sixty", "Seventy", "Eighty", "Ninety"]
        thousands = ["", "Thousand", "Million", "Billion"]
        
        result = ""
        i = 0
        
        while num > 0:
            if num % 1000 != 0:
                result = helper(num % 1000) + thousands[i] + " " + result
            num //= 1000
            i += 1
        
        return result.strip()

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#medium
Задача: 215. Kth Largest Element in an Array

Дан целочисленный массив nums и целое число k. Верните k-й наибольший элемент в массиве.

Обратите внимание, что это k-й наибольший элемент в отсортированном порядке, а не k-й уникальный элемент.

Пример:

Input: nums = [3,2,3,1,2,4,5,5,6], k = 4
Output: 4

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣ Отсортируйте массив в порядке убывания:
Используйте стандартную функцию сортировки для сортировки элементов массива nums в порядке убывания. В этом случае самый большой элемент будет первым в массиве, второй по величине - вторым и так далее.

2️⃣ Найдите k-й по величине элемент:
После сортировки просто верните элемент, который стоит на позиции k-1 (учитывая, что индексация в массиве начинается с 0).

3️⃣ Верните результат:
Возвратите найденное значение как результат.

😎 Решение:

class Solution:
    def findKthLargest(self, nums, k):
        nums.sort(reverse=True)
        return nums[k - 1]

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#medium
Задача: 216. Combination Sum III

Найдите все допустимые комбинации k чисел, которые в сумме дают n, при условии, что:

Используются только числа от 1 до 9.
Каждое число используется не более одного раза.
Верните список всех возможных допустимых комбинаций. Список не должен содержать одинаковые комбинации, и комбинации могут возвращаться в любом порядке.

Пример:

Input: k = 3, n = 9
Output: [[1,2,6],[1,3,5],[2,3,4]]
Explanation:
1 + 2 + 6 = 9
1 + 3 + 5 = 9
2 + 3 + 4 = 9
There are no other valid combinations.

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣ Инициализация и запуск рекурсивной функции:
Создайте вспомогательную функцию backtrack, которая принимает текущую оставшуюся сумму, размер комбинации k, текущую комбинацию, индекс следующего элемента для добавления и список результатов.
Инициализируйте пустые векторы для хранения текущей комбинации и всех возможных результатов.
Запустите функцию backtrack с начальными значениями: полной суммой n, размером комбинации k, пустой комбинацией, начальным индексом 0 и пустым списком результатов.

2️⃣ Рекурсивная обработка:
В функции backtrack проверьте, если текущая сумма равна нулю и размер комбинации равен k, добавьте копию текущей комбинации в список результатов.
Если текущая сумма меньше нуля или размер комбинации равен k, прекратите текущую ветвь обработки.
Иначе, итерируйтесь по оставшимся кандидатам, начиная с текущего индекса. Для каждого кандидата добавьте его в текущую комбинацию, обновите оставшуюся сумму и вызовите backtrack с обновленными параметрами. После возвращения из рекурсивного вызова удалите последний элемент из комбинации для рассмотрения следующего кандидата.

3️⃣ Возвращение результатов:
По завершении всех рекурсивных вызовов функция combinationSum3 возвращает список всех найденных комбинаций.

😎 Решение:

class Solution:
    def combinationSum3(self, k: int, n: int) -> List[List[int]]:
        results = []

        def backtrack(remain, comb, next_start):
            if remain == 0 and len(comb) == k:
                results.append(list(comb))
                return
            elif remain < 0 or len(comb) == k:
                return

            for i in range(next_start, 9):
                comb.append(i + 1)
                backtrack(remain - i - 1, comb, i + 1)
                comb.pop()

        backtrack(n, [], 0)

        return results

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#medium
Задача: 274. H-Index

Дан массив целых чисел citations, где citations[i] — количество цитирований, которое исследователь получил за свою i-ю статью. Верните h-индекс исследователя.
Согласно определению h-индекса на Википедии: h-индекс определяется как максимальное значение h, такое что данный исследователь опубликовал по крайней мере h статей, каждая из которых была процитирована как минимум h раз.

Пример:

Input: citations = [3,0,6,1,5]
Output: 3
Explanation: [3,0,6,1,5] means the researcher has 5 papers in total and each of them had received 3, 0, 6, 1, 5 citations respectively.
Since the researcher has 3 papers with at least 3 citations each and the remaining two with no more than 3 citations each, their h-index is 3.

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Отсортировать массив цитирований по убыванию:
Отсортировать массив citations в порядке убывания, чтобы наибольшее количество цитирований было в начале массива.

2️⃣Найти наибольшее значение i, для которого citations[i] > i:
Пройтись по отсортированному массиву и найти наибольшее значение i, для которого выполняется условие citations[i] > i.
Это значение будет индексом, при котором количество цитирований статьи больше индекса.

3️⃣Рассчитать h-индекс:
h-индекс будет равен i + 1, где i - наибольшее значение, найденное на предыдущем шаге.

😎 Решение:

class Solution:
    def hIndex(self, citations: List[int]) -> int:
        n = len(citations)
        papers = [0] * (n + 1)
        for c in citations:
            papers[min(n, c)] += 1
        k = n
        s = papers[n]
        while k > s:
            k -= 1
            s += papers[k]
        return k

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#medium
Задача: 275. H-Index II

Дан массив целых чисел citations, где citations[i] — количество цитирований, которое исследователь получил за свою i-ю статью, и массив отсортирован в порядке возрастания. Верните h-индекс исследователя.
Согласно определению h-индекса на Википедии: h-индекс определяется как максимальное значение h, такое что данный исследователь опубликовал по крайней мере h статей, каждая из которых была процитирована как минимум h раз.
Вы должны написать алгоритм, который работает за логарифмическое время.

Пример:

Input: citations = [0,1,3,5,6]
Output: 3
Explanation: [0,1,3,5,6] means the researcher has 5 papers in total and each of them had received 0, 1, 3, 5, 6 citations respectively.
Since the researcher has 3 papers with at least 3 citations each and the remaining two with no more than 3 citations each, their h-index is 3.

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Найти середину массива:
Определить средний элемент массива, чтобы разделить его на две подмножества: citations[0: mid - 1] и citations[mid + 1: n].

2️⃣Сравнить количество статей с цитированиями больше или равными citations[mid]:
Если citations[mid] == n - mid, то найден h-индекс и его можно вернуть.
Если citations[mid] < n - mid, то необходимо искать в правой подмножности citations[mid + 1: n].
Если citations[mid] > n - mid, то необходимо искать в левой подмножности citations[0: mid - 1].

3️⃣Возвращение результата:
Продолжать процесс, пока не будет найден h-индекс.
Возвратить n - mid, что является количеством статей с цитированиями больше или равными citations[mid].

😎 Решение:

class Solution:
    def hIndex(self, citations: List[int]) -> int:
        n = len(citations)
        left, right = 0, n - 1
        
        while left <= right:
            mid = left + (right - left) // 2
            if citations[mid] == n - mid:
                return n - mid
            elif citations[mid] < n - mid:
                left = mid + 1
            else:
                right = mid - 1
        
        return n - left

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#easy
Задача: 217. Contains Duplicate

Дан массив целых чисел nums. Верните true, если любое значение появляется в массиве хотя бы дважды, и верните false, если каждый элемент уникален.

Пример:

Input: nums = [1,2,3,4]
Output: false

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣ Отсортируйте массив nums по возрастанию.

2️⃣ Итерируйте по отсортированному массиву и сравнивайте каждое число с следующим.

3️⃣ Если любое число совпадает с следующим, верните true. Если цикл завершится без совпадений, верните false.

😎 Решение:

def containsDuplicate(nums):
    nums.sort()
    for i in range(len(nums) - 1):
        if nums[i] == nums[i + 1]:
            return True
    return False

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#hard
Задача: 218. The Skyline Problem

Горизонт города — это внешний контур силуэта, образованного всеми зданиями в этом городе, когда они видны издалека. Учитывая расположения и высоты всех зданий, верните горизонт, образованный этими зданиями в совокупности.

Геометрическая информация о каждом здании задана в массиве buildings, где buildings[i] = [lefti, righti, heighti]:

lefti — это координата x левого края i-го здания.
righti — это координата x правого края i-го здания.
heighti — это высота i-го здания.
Вы можете предположить, что все здания — это идеальные прямоугольники, стоящие на абсолютно плоской поверхности на высоте 0.

Пример:

Input: buildings = [[2,9,10],[3,7,15],[5,12,12],[15,20,10],[19,24,8]]
Output: [[2,10],[3,15],[7,12],[12,0],[15,10],[20,8],[24,0]]
Explanation:
Figure A shows the buildings of the input.
Figure B shows the skyline formed by those buildings. The red points in figure B represent the key points in the output list.

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣ Соберите все уникальные позиции для левых и правых краев зданий в массиве buildings и сохраните их в список edgeSet. Инициализируйте хэш-таблицу edgeIndexMap для хранения соответствующих индексов и значений элементов из heights.

2️⃣ Пройдитесь по всем зданиям в массиве buildings, найдите индексы их левого и правого краев, а также их высоту. Для каждого здания обновите максимальную высоту в диапазоне [leftIndex, rightIndex).

3️⃣ Пройдитесь по обновленным высотам и добавьте все позиции, где высота меняется, в answer в качестве ключевых точек горизонта. Верните answer как результат.

😎 Решение:

class Solution:
    def getSkyline(self, buildings: List[List[int]]) -> List[List[int]]:
        positions = sorted(list(set([x for building in buildings for x in building[:2]])))
        
        edge_index_map = {x : i for i, x in enumerate(positions)}

        heights = [0] * len(positions)
        
        for left, right, height in buildings:
            left_idx = edge_index_map[left]
            right_idx = edge_index_map[right]

            for i in range(left_idx, right_idx):
                heights[i] = max(heights[i], height)

        answer = []

        for i in range(len(heights)):
            curr_height = heights[i]
            curr_x = positions[i]

            if not answer or answer[-1][1] != curr_height:
                answer.append([curr_x, curr_height])
        return answer

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#medium
Задача: 276. Paint Fence

Вы красите забор из n столбцов, используя k различных цветов. Вы должны красить столбы, следуя этим правилам:
Каждый столб должен быть окрашен в один цвет.
Не может быть трех или более подряд идущих столбцов одного цвета.
Учитывая два целых числа n и k, верните количество способов покрасить забор.

Пример:

Input: n = 3, k = 2
Output: 6
Explanation: All the possibilities are shown.
Note that painting all the posts red or all the posts green is invalid because there cannot be three posts in a row with the same color.

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Инициализация и определение вспомогательной функции:
Определить хеш-таблицу memo, где memo[i] представляет количество способов покрасить i столбцов.
Определить функцию totalWays, которая будет определять количество способов покрасить i столбцов.

2️⃣Реализация базы и проверка кэша:
В функции totalWays проверить базовые случаи: вернуть k, если i == 1, и вернуть k * k, если i == 2.
Проверить, рассчитан ли аргумент i и сохранен ли в memo. Если да, вернуть memo[i].

3️⃣Расчет с использованием рекуррентного соотношения:
В противном случае использовать рекуррентное соотношение для вычисления memo[i], сохранить результат в memo[i] и вернуть его.
Вызвать и вернуть totalWays(n).

😎 Решение:

class Solution:
    def numWays(self, n: int, k: int) -> int:
        if n == 1:
            return k
        
        twoPostsBack = k
        onePostBack = k * k
        
        for i in range(3, n + 1):
            curr = (k - 1) * (onePostBack + twoPostsBack)
            twoPostsBack = onePostBack
            onePostBack = curr
        
        return onePostBack

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#easy
Задача: 219. Contains Duplicate II

Дан массив целых чисел nums и целое число k. Верните true, если в массиве существуют два различных индекса i и j, такие что nums[i] == nums[j] и abs(i - j) <= k.

Пример:

Input: nums = [1,2,3,1,2,3], k = 2
Output: false

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣ Создайте пустое множество set.

2️⃣ Пройдитесь по массиву nums:
Если текущий элемент уже есть в множестве, верните true.
Добавьте текущий элемент в множество.
Если размер множества больше k, удалите элемент, который был добавлен k шагов назад.

3️⃣ Если не найдены дублирующиеся элементы на расстоянии k или менее, верните false.

😎 Решение:

class Solution:
    def containsNearbyDuplicate(self, nums: List[int], k: int) -> bool:
        seen = set()
        for i, num in enumerate(nums):
            if num in seen:
                return True
            seen.add(num)
            if len(seen) > k:
                seen.remove(nums[i - k])
        return False

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#medium
Задача: 314. Binary Tree Vertical Order Traversal

Дан корень бинарного дерева, верните вертикальный порядок обхода значений его узлов (т.е. сверху вниз, столбец за столбцом).

Если два узла находятся в одной строке и столбце, порядок должен быть слева направо.

Пример:

Input: root = [3,9,20,null,null,15,7]
Output: [[9],[3,15],[20],[7]]

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Создайте хэш-таблицу с именем columnTable для отслеживания результатов.

2️⃣Инициализируйте очередь, поместив в нее корневой узел вместе с его индексом столбца (0). Выполните обход в ширину (BFS), извлекая элементы из очереди. На каждой итерации извлекайте элемент, состоящий из узла и соответствующего индекса столбца. Если узел не пуст, добавьте его значение в columnTable. Затем поместите дочерние узлы с их индексами столбцов (т.е. column-1 и column+1) в очередь.

3️⃣После завершения BFS обхода получите хэш-таблицу, содержащую значения узлов, сгруппированные по индексам столбцов. Для каждой группы значений отсортируйте их по индексам строк. Отсортируйте хэш-таблицу по ключам (индексам столбцов) в порядке возрастания и верните результаты по столбцам.

😎 Решение:

from collections import defaultdict
class Solution:
    def verticalOrder(self, root: TreeNode) -> List[List[int]]:
        columnTable = defaultdict(list)
        queue = deque([(root, 0)])

        while queue:
            node, column = queue.popleft()

            if node is not None:
                columnTable[column].append(node.val)
                
                queue.append((node.left, column - 1))
                queue.append((node.right, column + 1))
                        
        return [columnTable[x] for x in sorted(columnTable.keys())]

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#hard
Задача: 315. Count of Smaller Numbers After Self

Дан целочисленный массив nums, верните целочисленный массив counts, где counts[i] - это количество элементов справа от nums[i], которые меньше nums[i].

Пример:

Input: nums = [5,2,6,1]
Output: [2,1,1,0]
Explanation:
To the right of 5 there are 2 smaller elements (2 and 1).
To the right of 2 there is only 1 smaller element (1).
To the right of 6 there is 1 smaller element (1).
To the right of 1 there is 0 smaller element.

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Реализуйте дерево отрезков (segment tree). Поскольку дерево инициализируется нулями, нужно реализовать только операции обновления и запроса. Установите смещение offset = 10^4.

2️⃣Итерация по каждому числу в nums в обратном порядке. Для каждого числа выполните следующие действия:
Смещайте число на num + offset.
Запросите количество элементов в дереве отрезков, которые меньше текущего числа.
Обновите счетчик текущего числа в дереве отрезков.

3️⃣Верните результат.

😎 Решение:

class Solution:
    def countSmaller(self, nums: List[int]) -> List[int]:
        def update(index, value, tree, size):
            index += size
            tree[index] += value
            while index > 1:
                index //= 2
                tree[index] = tree[index * 2] + tree[index * 2 + 1]

        def query(left, right, tree, size):
            result = 0
            left += size
            right += size
            while left < right:
                if left % 2 == 1:
                    result += tree[left]
                    left += 1
                left //= 2
                if right % 2 == 1:
                    right -= 1
                    result += tree[right]
                right //= 2
            return result

        offset = 10**4
        size = 2 * 10**4 + 1
        tree = [0] * (2 * size)
        result = []
        for num in reversed(nums):
            smaller_count = query(0, num + offset, tree, size)
            result.append(smaller_count)
            update(num + offset, 1, tree, size)
        return reversed(result)

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#hard
Задача: 220. Contains Duplicate III

Вам дан массив целых чисел nums и два целых числа indexDiff и valueDiff.

Найдите пару индексов (i, j) таких, что:
i != j,
abs(i - j) <= indexDiff,
abs(nums[i] - nums[j]) <= valueDiff.

Верните true, если такая пара существует, или false в противном случае.

Пример:

Input: nums = [1,2,3,1], indexDiff = 3, valueDiff = 0
Output: true
Explanation: We can choose (i, j) = (0, 3).
We satisfy the three conditions:
i != j --> 0 != 3
abs(i - j) <= indexDiff --> abs(0 - 3) <= 3
abs(nums[i] - nums[j]) <= valueDiff --> abs(1 - 1) <= 0

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣ Инициализация и вычисление корзин:
Рассчитать ширину корзины w = t + 1.
Инициализировать пустой хэш-таблицей buckets.
Определить функцию getID, которая возвращает идентификатор корзины для элемента x и ширины корзины w.

2️⃣ Итерация и проверка корзин:
Перебрать все элементы массива nums.
Для каждого элемента nums[i]:
Определить его корзину с помощью getID.
Проверить, есть ли в текущей корзине элемент. Если есть, вернуть true.
Проверить соседние корзины на наличие "почти дубликатов". Если есть, вернуть true.
Если текущая корзина пуста и в соседних корзинах нет "почти дубликатов", добавить текущий элемент в соответствующую корзину.
Если текущий индекс превышает k, удалить элемент из корзины, которая вышла за пределы окна.

3️⃣ Завершение:
Если ни одна пара "почти дубликатов" не найдена, вернуть false.

😎 Решение:

class Solution:
    def containsNearbyAlmostDuplicate(self, nums, k, t):
        if t < 0: return False
        buckets = {}
        w = t + 1

        for i in range(len(nums)):
            bucket = nums[i] // w if nums[i] >= 0 else (nums[i] + 1) // w - 1
            if bucket in buckets: return True
            if bucket - 1 in buckets and abs(nums[i] - buckets[bucket - 1]) < w: return True
            if bucket + 1 in buckets and abs(nums[i] - buckets[bucket + 1]) < w: return True
            buckets[bucket] = nums[i]
            if i >= k:
                del buckets[nums[i - k] // w if nums[i - k] >= 0 else (nums[i - k] + 1) // w - 1]
        return False

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#medium
🤔 Задача: 221. Maximal Square

Дана бинарная матрица размером m x n, заполненная 0 и 1. Найдите наибольший квадрат, содержащий только 1, и верните его площадь.

Input: matrix = [["1","0","1","0","0"],["1","0","1","1","1"],["1","1","1","1","1"],["1","0","0","1","0"]]
Output: 4

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализировать 1D массив dp с нулями, чтобы хранить промежуточные результаты для каждого столбца, а также переменные maxsqlen для максимальной длины квадрата и prev для предыдущего значения.

2⃣Пройти по каждому элементу матрицы. Если текущий элемент равен '1', обновить dp[j] по формуле dp[j]=min(dp[j−1],prev,dp[j])+1 и обновить maxsqlen. Если текущий элемент равен '0', установить dp[j] в 0. Обновить prev на значение dp[j] перед его изменением.

3⃣По завершении пройти по всем строкам и столбцам, вернуть квадрат maxsqlen как площадь наибольшего квадрата.

😎 Решение:

class Solution:
    def maximalSquare(self, matrix):
        rows = len(matrix)
        cols = len(matrix[0]) if rows > 0 else 0
        dp = [0] * (cols + 1)
        maxsqlen = 0
        prev = 0
        for i in range(1, rows + 1):
            for j in range(1, cols + 1):
                temp = dp[j]
                if matrix[i - 1][j - 1] == "1":
                    dp[j] = min(min(dp[j - 1], prev), dp[j]) + 1
                    maxsqlen = max(maxsqlen, dp[j])
                else:
                    dp[j] = 0
                prev = temp
        return maxsqlen * maxsqlen

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний